一種自由活塞式發動機制造技術

本發明專利技術涉及一種自由活塞式發動機，包括液壓泵體組件，第一氣缸和第二氣缸設置在其兩側；推桿孔、第一拉桿孔和第一交叉連接通道，第一交叉連接通道位于二者之間；第一內活塞在第一氣缸內；第二內活塞在第二氣缸內；推桿兩端固定在第一內活塞上和第二內活塞上；內柱塞安裝于推桿與推桿孔之間，在推桿孔兩端形成內泵室和內耦合泵室，內耦合泵室與第一交叉連接通道連通；包括第一外活塞，頂端靠近第一內活塞；第二外活塞，頂端朝向第二內活塞；第一拉桿兩端在第一外活塞上和第二外活塞上；第一外柱塞，第一外柱塞在第一拉桿與第一拉桿孔之間，其與第一拉桿孔的兩端形成第一外泵室和第一外耦合泵室，第一外耦合泵室與第一交叉通道連通。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及發動機制造領域，尤其是一種自由活塞式發動機。
技術介紹
一般來說，內燃機靠活塞固定的機械運動來運轉。例如，一個傳統的汽車內燃機包括一個曲軸和多個連桿部件，這就決定了各活塞在各缸體內的機械運動，在給定時刻，每個活塞在工作循環中的位置是確定的，并簡化了發動機的正時和運作。現有的內燃機由于發動機的本質，在效率提高上仍然有很大的限制，特別是比功率是有限的，因為活塞的機械運動是固定的，就決定了壓縮比是固定的。此外，所有的驅動活塞運動的運動件(也包括凸輪軸和氣門等)產生了大量的摩擦力，這些摩擦力需要發動機自身去克服。由此產生的低比功率意味著發動機將比期望的更大、更重。此外，因為必須考慮所有零件的機械式連接，發動機的設計和空間布置的靈活性也受到了限制。因此，為了環境和其他原因，需要有一款比傳統發動機有更高的比功率的發動機。在汽車和固定式發電機應用中，相對更輕的重量，更小的外形尺寸，更好的燃油效率能體現出其更大的優勢。另一個類型的內燃機是自由活塞式發動機。這類發動機的活塞在缸體內的運動不是機械式固定的。該運動取決于任何給定時刻作用在活塞上的平衡力。由于活塞的運動是不固定的，發動機的壓縮比是可變的，這使得在設計發動機運行參數時有更大的靈活性。另夕卜，由于沒有傳統的曲柄連桿機構，就減小了活塞的側向力，發動機運轉期間產生的摩擦力也很小。而且，對于配置對置活塞、對置氣缸(OPOC)的自由活塞發動機來說，由于它本身固有的運轉平衡特性及緊湊的布局，使它具有更大的優勢。專利CN102374021A (公開日2012年3月14日，專利技術名稱自由活塞式發動機)公開了一種自由活塞發動機，其包括自由活塞發動機A和自由活塞發動機B，該自由活塞發動機A的活塞和自由活塞發動機B的活塞經彈性結構體連接，還可以通過彈性結構體和慣量體連接，通過該自由活塞發動機控制機構簡單、成本低等特點。但是，在本專利技術中，自由活塞發動機A和自由活塞發動機B的運動是通過彈性結構體和慣量體本身的性質確定的，其運動不能夠得到精確控制。CN102011644A(公開日2011年4月13日，專利技術名稱內燃機)公開了一種對置活塞、對置氣缸的內燃機，該內燃機包括兩個以180度對置的氣缸，還包括連接件連接兩個外活塞使其一前一后移動，還包括一中心活塞位于兩個外活塞之間并相對于外活塞移動。但是，活塞組件需要精確的相對運動，如果有不對稱的摩擦力，或其他形式持續的不對稱力，這些力會使活塞組件偏離應有的位置，過一定時間后，會使發動機停止運轉。不對稱力越大，發動機越容易停止運轉。在曲軸驅動的發動機上，活塞被機械式地驅動來維持對置運動。但在自由活塞式發動機上，只有一個平衡力來決定活塞組件的運動。因此，為了獲得OPOC式自由活塞發動機的高效率優點，需要有一個可靠的、精確的、相對簡單的方法來使一個活塞組件相對于另一個活塞組件處于精確的位置。而且，為了使發動機正確運轉，活塞組件不能向它行程的一端偏移，否則，該偏移會影響發動機的正常運轉。
技術實現思路
針對現有發動機存在的上述問題，現提供一種自由活塞式發動機，該自由活塞式發動機能夠保證平衡，能夠解決現有技術中活塞組件之間不能精確定位，保證活塞組件不發生偏移問題。具體技術方案如下一種自由活塞式發動機，其中，包括液壓泵體組件、第一氣缸組件、第二氣缸組件，所述第一氣缸組件和所述第二氣缸組件分別設置在所述液壓泵體組件相對的兩側，所述第一氣缸組件包括第一氣缸，所述第二氣缸組件包括第二氣缸，所述第一氣缸和所述第二氣缸的運動方向位于相同或相互平行的運動軸線上；還包括推桿孔，所述推桿孔位于所述液壓泵體組件上，所述推桿孔沿著所述運動軸線的方向設置；第一拉桿孔，所述第一拉桿孔沿著所述運動軸線的方向設置于所述液壓泵體組件上；第一交叉連接通道，所述第一交叉連接通道設置于所述推桿孔和所述第一拉桿孔之間，所述第一交叉連接通道分別與所述推桿孔和所述第一拉桿孔連通。還包括內活塞組件，所述內活塞組件包括第一內活塞，所述第一內活塞設置在所述第一氣缸內，所述第一內活塞的頂端遠離所述液壓泵體組件，所述第一內活塞沿著所述運動軸線的方向在所述第一氣缸內伸縮滑動；還包括第二內活塞，所述第二內活塞的頂端遠離所述液壓泵體組件，所述第二內活塞沿著所述運動軸線方向在所述第二氣缸內伸縮滑動；還包括推桿，所述推桿的一端固定在所述第一內活塞上，所述推桿的另一端固定在所述第二內活塞上；還包括內柱塞，所述內柱塞滑動安裝于所述推桿中間部分與所述推桿孔之間，所述內柱塞、所述推桿、所述推桿孔之間均形成密封接觸，所述內柱塞在所述推桿孔的一端形成內泵室，所述內柱塞在所述推桿孔的另一端形成內耦合泵室，所述內耦合泵室與所述第一交叉連接通道連通；還包括外活塞組件，所述外活塞組件包括第一外活塞，所述第一外活塞的頂端靠近所述第一內活塞，所述第一外活塞沿著所述運動軸線方向在所述第一氣缸內伸縮滑動；還包括第二外活塞，所述第二外活塞的頂端朝向所述第二內活塞，所述第二外活塞沿著所述運動軸線方向在所述第二氣缸內伸縮滑動；還包括第一拉桿，所述第一拉桿的一端固定在所述第一外活塞上，所述第一拉桿的另一端固定在所述第二外活塞上；還包括第一外柱塞，所述第一外柱塞滑動安裝于所述第一拉桿中間部分與所述第一拉桿孔之間，所述第一外柱塞、所述第一拉桿、所述第一拉桿孔之間均形成密封接觸，在所述第一外柱塞與所述第一拉桿孔的一端形成第一外泵室，所述第一外柱塞與所述第一拉桿孔的另一端形成第一外耦合泵室，所述第一外耦合泵室與所述第一交叉通道連通；上述的自由活塞式發動機，其中，還包括第二拉桿孔，所述第二拉桿孔沿著所述運動軸線的方向設置于所述液壓泵體組件上；還包括第二交叉連接通道，所述第二交叉連接通道設置于所述推桿孔和所述第二拉桿孔之間，分別與所述推桿孔和所述第二拉桿孔連通；所述外活塞組件還包括第二拉桿，所述第二拉桿的一端固定在所述第一外活塞上，所述第二拉桿的另一端固定在所述第二外活塞上；還包括第二外柱塞，所述第二外柱塞滑動安裝于所述第二拉桿中間部分與所述第二拉桿孔之間，所述第二外柱塞、所述第二拉桿、所述第二拉桿孔之間均形成密封接觸，在所述第二外柱塞與所述第二拉桿孔的一端形成第二外泵室，所述第二外柱塞與所述第二拉桿孔的另一端形成第二外耦合泵室，所述第二外耦合泵室與所述第二交叉通道連通。上述的自由活塞式發動機，其中，所述內柱塞的液壓面積與所述第一外柱塞的液壓面積相等。上述的自由活塞式發動機，其中，所述液壓泵體組件還包括亥姆霍茲共振器，所述亥姆霍茲共振器安裝在所述液壓泵體組件上，還包括共振器通道，所述共振器通道的一端與所述亥姆霍茲共振器連接，所述共振器通道的另一端與所述內耦合泵室、所述外耦合泵室和所述第二交叉通道中任意一個連接。上述的自由活塞式發動機，其中，還包括液壓系統，所述液壓系統的一側設置有低壓儲油池，還包括低壓通道，所述低壓通道的一側與低壓儲油池連通，所述低壓通道的另一側與所述內耦合泵室、所述外耦合泵室和所述交叉連接通道中任意一個連通，在所述低壓通道和所述低壓儲油池之間設置有一第一耦合調節閥，所述第一耦合調節閥與控制器連接，打開或關閉所述低壓通道和所述低壓儲油池的連通。上述的自由活塞式發動機，其中，在所述低壓通道中設置第一節流器，所述第一節流器限制所述低壓通本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自由活塞式發動機，其特征在于，包括液壓泵體組件、第一氣缸組件、第二氣缸組件，所述第一氣缸組件和所述第二氣缸組件分別設置在所述液壓泵體組件相對的兩側，所述第一氣缸組件包括第一氣缸，所述第二氣缸組件包括第二氣缸，所述第一氣缸和所述第二氣缸的運動方向位于相同或相互平行的運動軸線上；還包括推桿孔，所述推桿孔位于所述液壓泵體組件上，所述推桿孔沿著所述運動軸線的方向設置；第一拉桿孔，所述第一拉桿孔沿著所述運動軸線的方向設置于所述液壓泵體組件上；第一交叉連接通道，所述第一交叉連接通道設置于所述推桿孔和所述第一拉桿孔之間，所述第一交叉連接通道分別與所述推桿孔和所述第一拉桿孔連通；還包括內活塞組件，所述內活塞組件包括第一內活塞，所述第一內活塞設置在所述第一氣缸內，所述第一內活塞的頂端遠離所述液壓泵體組件，所述第一內活塞沿著所述運動軸線的方向在所述第一氣缸內伸縮滑動；還包括第二內活塞，所述第二內活塞的頂端遠離所述液壓泵體組件，所述第二內活塞沿著所述運動軸線方向在所述第二氣缸內伸縮滑動；還包括推桿，所述推桿的一端固定在所述第一內活塞上，所述推桿的另一端固定在所述第二內活塞上；還包括內柱塞，所述內柱塞滑動安裝于所述推桿中間部分與所述推桿孔之間，所述內柱塞、所述推桿、所述推桿孔之間均形成密封接觸，所述內柱塞在所述推桿孔的一端形成內泵室，所述內柱塞在所述推桿孔的另一端形成內耦合泵室，所述內耦合泵室與所述第一交叉連接通道連通；還包括外活塞組件，所述外活塞組件包括第一外活塞，所述第一外活塞的頂端靠近所述第一內活塞，所述第一外活塞沿著所述運動軸線方向在所述第一氣缸內伸縮滑動；還包括第二外活塞，所述第二外活塞的頂端朝向所述第二內活塞，所述第二外活塞沿著所述運動軸線方向在所述第二氣缸內伸縮滑動；還包括第一拉桿，所述第一拉桿的一端固定在所述第一外活塞上，所述第一拉桿的另一端固定在所述第二外活塞上；還包括第一外柱塞，所述第一外柱塞滑動安裝于所述第一拉桿中間部分與所述第一拉桿孔之間，所述第一外柱塞、所述第一拉桿、所述第一拉桿孔之間均形成密封接觸，在所述第一外柱塞與所述第一拉桿孔的一端形成第一外泵室，所述第一外柱塞與所述第一拉桿孔的另一端形成第一外耦合泵室，所述第一外耦合泵室與所述第一交叉通道連通。...

【技術特征摘要】
1.一種自由活塞式發動機，其特征在于，包括液壓泵體組件、第一氣缸組件、第二氣缸組件，所述第一氣缸組件和所述第二氣缸組件分別設置在所述液壓泵體組件相對的兩側，所述第一氣缸組件包括第一氣缸，所述第二氣缸組件包括第二氣缸，所述第一氣缸和所述第二氣缸的運動方向位于相同或相互平行的運動軸線上； 還包括推桿孔，所述推桿孔位于所述液壓泵體組件上，所述推桿孔沿著所述運動軸線的方向設置；第一拉桿孔，所述第一拉桿孔沿著所述運動軸線的方向設置于所述液壓泵體組件上；第一交叉連接通道，所述第一交叉連接通道設置于所述推桿孔和所述第一拉桿孔之間，所述第一交叉連接通道分別與所述推桿孔和所述第一拉桿孔連通； 還包括內活塞組件，所述內活塞組件包括第一內活塞，所述第一內活塞設置在所述第一氣缸內，所述第一內活塞的頂端遠離所述液壓泵體組件，所述第一內活塞沿著所述運動軸線的方向在所述第一氣缸內伸縮滑動；還包括第二內活塞，所述第二內活塞的頂端遠離所述液壓泵體組件，所述第二內活塞沿著所述運動軸線方向在所述第二氣缸內伸縮滑動；還包括推桿，所述推桿的一端固定在所述第一內活塞上，所述推桿的另一端固定在所述第二內活塞上；還包括內柱塞，所述內柱塞滑動安裝于所述推桿中間部分與所述推桿孔之間，所述內柱塞、所述推桿、所述推桿孔之間均形成密封接觸，所述內柱塞在所述推桿孔的一端形成內泵室，所述內柱塞在所述推桿孔的另一端形成內耦合泵室，所述內耦合泵室與所述第一交叉連接通道連通； 還包括外活塞組件，所述外活塞組件包括第一外活塞，所述第一外活塞的頂端靠近所述第一內活塞，所述第一外活塞沿著所述運動軸線方向在所述第一氣缸內伸縮滑動；還包括第二外活塞，所述第二外活塞的頂端朝向所述第二內活塞，所述第二外活塞沿著所述運動軸線方向在所述第二氣缸內伸縮滑動；還包括第一拉桿，所述第一拉桿的一端固定在所述第一外活塞上，所述第一拉桿的另一端固定在所述第二外活塞上；還包括第一外柱塞，所述第一外柱塞滑動安裝于所述第一拉桿中間部分與所述第一拉桿孔之間，所述第一外柱塞、所述第一拉桿、所述第一拉桿孔之間均形成密封接觸，在所述第一外柱塞與所述第一拉桿孔的一端形成第一外泵室，所述第一外柱塞與所述第一拉桿孔的另一端形成第一外耦合泵室，所述第一外耦合泵室與所述第一交叉通道連通。2.根據權利要求1所述的自由活塞式發動機，其特征在于，還包括第二拉桿孔，所述第二拉桿孔沿著所述運動軸線的方向設置于所述液壓泵體組件上；還包括第二交叉連接...

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏迎松，陳新，左朝鳳，李傳友，黎光福，
申請(專利權)人：安徽中鼎動力有限公司，
類型：發明
國別省市：